2.5信号量习题

1.黑白棋子问题
两种情况;
1）执黑子一方先下
2）双方都可以先下，谁先抢到棋盘谁先下。然后开始轮流下子。
执黑子一方先下 信号量：b=1，w=0
黑：
while(没结束){
wait(b);
下一黑棋;
signal(w);
}
白：
while(没结束){
wait(w);
下一白棋;
signal(b);
}
先抢到棋盘者先下，然后轮流下子
无法用单纯的信号量操作完成，因为初始值无法设置固定值。
争抢棋盘需要一个互斥信号m；加入if控制与标志判断。利用互斥信号量与特殊标志变量的结合使用实现有序控制。
Semaphore m=1；turn=0;
黑
while(没结束){p(m)；if （turn<>2）
下一黑子；
turn=2;
v(m)
}
白：
while(没结束){
p(m)；
if （turn<>1）
下一白子；
turn=1;
v(m)
}
2.嗜睡的理发师问题
一个理发店有N个沙发，1个理发椅；
理发师：
持续睡觉，理发，收钱的动作
顾客：
若有沙发，进入等待；否则离开。
理发椅空，一顾客放弃沙发，去唤醒它理发；
理发后付费，付费完毕离开理发椅，离店。
顾客
Repeat
…
顾客坐上椅子
singal(full)（叫理发师）
wait(cutok)（享受理发中）
付费
signal(payment)
wait(receipt)
离开椅子
离开店

Until false
repeat
wait(full)(阻塞就是在睡觉)
理发
signal(cutok)
wait(payment)
收费找零
Signal(receipt)
Until false

顾客
Repeat
if count>N then
离开店
else
count=count+1
if count=1 then
wait(empty)等椅子
else
wait(sofa)
坐入沙发
wait(empty)等椅子
离开沙发
signal(sofa)
end if

顾客坐上椅子
…（与理发师的关系）
离开椅子

离开店
end if

Until false
3.生产与销售问题
设一无限大仓库。就1个门，不允许同时入库，也不允许边入库边出库。
1）两个生产者A,B生产各自的产品入库；但要求满足关系Sa-Sb在限定的[-n,m]差值范围内。
2）一个销售者取产品销售，但对两种产品的卖出进度要把握在Ma-Mb也在[-n,m]范围内。
同步关系分析
互斥：三人在对仓库的使用上必须互斥（mutex=1）
顺序关系：
1)生产者AB之间：因为假设仓库无限大，不需考虑空的限制。控制其能否生产的关键是再生产一个能否满足Sa-Sb在限定的[-n,m]范围内。
A、B关心的都是各自的生产指标数量，即A关心x=A-B这个变量的值，同样B关心y=B-A。
初值：初始若无产品，A最多可生产m个，B最多可生产n个。自己生产一个必然使对方可以多生产一个。
2)生产与消费之间
关心卖出的A、B间的差值
1)生产者间关系定义资源信号量Sab，Sba表示A、B各自允许生产的数量初始：Sab=m，Sba=n（注意Sab，Sba之间的关系，和始终是m+n。）
生产者A：
Repeat
wait(Sab)
生产A
signal(Sba)
wait(mutex)
入库
signal(mutex)
Signal(SA)
Signal(S)
Until false

生产者B：
Repeat
wait(Sab)
生产B
signal(Sba)
wait(mutex)
入库
signal(mutex)
Signal(SB)
Signal(S)
Until false